SpaceX lance un satellite de la NASA pour étudier l'eau mondiale, les fusées atterrissent - 1

Le premier satellite spécifiquement conçu pour mener une étude globale des eaux de surface de la Terre s’est élevé dans le ciel.

Une fusée SpaceX Falcon 9 a lancé le satellite SWOT (Surface Water and Ocean Topography) avant l’aube mercredi 16 décembre depuis le Space Launch Complex-4E à Vandenberg Space Force Base en Californie.

Le décollage a eu lieu à 6 h 46 HNE (11 h 46 GMT; 3 h 46 heure locale de Californie), illuminant le ciel tôt le matin alors que le Falcon 9 transportait une charge utile SWOT sur une orbite non synchrone avec une altitude finale de 553 milles ( 857 kilomètres). Le propulseur du premier étage de la fusée est retourné à Vandenberg et a atterri avec succès dans les installations de la zone d’atterrissage 4, à seulement 0,4 km de la rampe de lancement, environ 7,5 minutes après le décollage. Si tout se passe comme prévu, SWOT sera envoyé en orbite terrestre basse environ 45 minutes après cela.

« Quel lancement impressionnant », a déclaré Nadia Vinogradova Schiffer, directrice de la physique des océans à la NASA, immédiatement après le lancement. « Bienvenue dans l’ère SWOT. »

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Surveillez les niveaux d’eau comme jamais auparavant

SWOT a été développé par la NASA et l’Agence spatiale française (CNES) avec la contribution des agences spatiales canadienne et britannique. Elle a été incluse en tant que mission recommandée dans l’examen décennal de 2007 du National Research Council des États-Unis. Le satellite est conçu pour étudier les changements des niveaux d’eau mondiaux et fournir des données de volume 3D d’une précision sans précédent pour les océans de la Terre et des millions de lacs et de rivières sur 90 % du globe tous les 21 jours.

Les principaux instruments de SWOT sont son altimètre nadir et l’interféromètre radar en bande Ka, ou KaRIn en abrégé. Le KaRIn se compose de deux antennes séparées par une perche de 33 pieds (10 mètres) qui reçoivent indépendamment les lectures par satellite de la surface de la Terre. En utilisant les données de position des satellites et les différences de phase ultérieures lors de la réception d’un signal, SWOT est capable de mesurer la hauteur de l’eau avec une précision de seulement 0,4 pouce (1 centimètre).

Lors d’une conférence de presse préalable au lancement mercredi 14 décembre, la directrice de la division des sciences de la Terre de la NASA, Karen St. Germain, a expliqué la mise à niveau que SWOT apportera en orbite.

« Nous faisons de l’altimétrie par satellite mesurant la hauteur de la surface de la mer depuis 30 ans, et c’est une grande partie des données sur lesquelles nous nous appuyons pour comprendre le changement climatique », a-t-elle déclaré en réponse à une question posée par Space.com. « Ce que SWOT va faire, c’est nous donner une amélioration de 10 fois de la résolution spatiale de notre mesure de la hauteur de l’eau. »

« Si nous voulons vraiment comprendre [the water cycle] d’une manière qui est importante pour nous, nous devons être capables d’y penser non seulement de manière conceptuelle mais aussi en termes de volumes », a expliqué Tamlin Pavelski, responsable de l’hydrologie SWOT, lors de la réunion d’information scientifique SWOT du mardi 13 décembre. « Quelle quantité d’eau y a-t-il et comment circule-t-elle d’un endroit à l’autre ? SWOT nous permettra de le faire.

Animation du satellite de topographie des eaux de surface et des océans (SWOT) collectant des données depuis l’espace. (Crédit image : NASA)

Avant SWOT, la plupart des données satellitaires disponibles pour les scientifiques étudiant les eaux de surface de la Terre provenaient de lectures d’autres expériences, a déclaré Pavelsky.

« Nous devons constamment trouver des moyens d’utiliser les données des satellites qui ne sont pas conçues pour ce que nous voulons faire », a-t-il déclaré. « Nous réutilisons les données d’autres personnes et nous pouvons en faire des choses intéressantes. Mais SWOT est le premier satellite spécifiquement conçu pour étudier les rivières et les lacs, et cela va changer la donne. »

SWOT sera responsable du suivi de près de 1,3 million de miles (2,1 millions de km) de rivières et de millions de lacs, et sera également en mesure de suivre le niveau de la mer côtière pour fournir des données océaniques à confirmer avec d’autres sources en orbite. Pour aider à donner un sens à l’incroyable quantité de données, la NASA prévoit de rendre publiques les informations sur les missions et développe des outils pour en faciliter l’accès.

Le satellite Water-Ocean Topography (SWOT) de la NASA se sépare de l’étage supérieur SpaceX Falcon 9 pour commencer sa mission de cartographie de l’eau de la Terre avec des détails incroyables après un lancement réussi le 16 décembre 2022. (Crédit image : NASA TV)

« Grâce aux données SWOT, nous pouvons fournir des informations vraiment importantes à un large éventail de parties prenantes », a déclaré Benjamin Hamlington, chercheur au Sea Level and Ice Group du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, lors d’un briefing mardi. « En fait, toute personne qui se soucie de l’eau devrait se préoccuper de ce que SWOT peut apporter. »

Hamlington prédit que les données SWOT seront utiles aux communautés côtières, aux ingénieurs civils, aux professionnels de l’eau, aux scientifiques des inondations et de la sécheresse, et plus encore.

« Il y a trop d’eau à certains endroits, pas assez à d’autres », a-t-il déclaré. « Nous assistons à des sécheresses plus extrêmes, à des inondations plus extrêmes ; la nature des précipitations change. Il est très important que nous essayions de comprendre exactement ce qui se passe en utilisant les données SWOT. »

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Du lancement aux opérations scientifiques

Illustration artistique du satellite SWOT (Surface Water and Ocean Topography) en orbite terrestre. (Image credit: CNES)

Après la séparation du deuxième étage du Falcon 9, SWOT passera trois heures à vérifier les instruments pendant que ses panneaux solaires sont déployés et que la télémétrie est relayée aux contrôleurs de satellites en France. Dans quatre jours, SWOT commencera un déploiement en plusieurs parties de l’antenne KaRIn, qui prendra encore quatre jours. Nominalement huit jours plus tard, les contrôleurs des engins spatiaux pointeront SWOT vers le soleil et commenceront à alimenter les composants embarqués restants.

SWOT passera six mois à 532,5 miles (857 km) en passant par la phase d’étalonnage du véhicule. Après cela, le satellite élèvera son orbite d’un peu plus de 20 milles à 554 milles (891 km) et commencera sa mission d’étude des eaux de surface de la planète tous les 21 jours.

La durée de vie prévue du satellite est de trois ans, mais le responsable du projet SWOT, Thierry Lafont, pense qu’elle pourrait être prolongée. « Notre système ne limitera pas la durée de vie si tout est en ordre à bord », a-t-il noté avant le lancement. « Cinq ans, c’est tout à fait raisonnable, et [perhaps] encore de nombreuses années, comme nous le faisons depuis 30 ans maintenant », a ajouté Lafon, notant que la durée de vie de nombreux satellites de la NASA a largement dépassé leur durée de vie prévue sur trois décennies de recherche en sciences de la Terre.

SpaceX et la NASA avaient initialement prévu de lancer SWOT jeudi matin (15 décembre). Cependant, peu de temps avant le lancement prévu, les techniciens ont remarqué de l’humidité dans deux des neuf moteurs Merlin du premier étage du Falcon 9, et la société a retardé le lancement d’un jour pour enquêter sur le problème.

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